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特高压交直流激辩再掀新高潮

发布:2017-06-26 点击数:193

在特高压尚未问世前,交流与直流便已经“开战”。

百年前,特斯拉继爱迪生发明直流电(DC)后不久,发明了交流电(AC),并制造出世界上第一台交流发电机,创立了多相电力传输技术。在这之后,两位19世纪和20世纪的天才而多产的发明家之间展开了影响至今的“电流大战”。

百年后的今天,华宇娱乐为特高压输电交直流问题展开论证、各抒己见。

在4月2日,2014电力规划发展论坛在京召开。会上,国家电网相关负责人并未回避近期争议不断的特高压线路建设问题,而是披露了“五纵五横”27条特高压线路的最新规划进展。

而与此同时,从3月份两会期间到现在,关于特高压交直流高压线路建设与否的争辩愈发激烈,主流电视台、报刊、网站等传统媒体,甚至包括微博、微信等自媒体都加入到了特高压交流的存废与否、安全性能等问题的“激辩”之中,无论老一辈还是新一代的电力人,都将自身观点明明白白的表达了出来。

双方你来我往,围绕交直流特高压辩的不可开交。

焦点一:特高压能治雾霾吗?

支持方:治理雾霾需要特高压解决以煤代电和运输清洁能源

刘振亚:发展特高压电网破解雾霾困局

治理雾霾,根本出路是能源发展转方式、调结构。重点是降低煤炭消费比重,大力发展清洁能源,优化电源结构和布局。

发展特高压电网,促进清洁能源发展。华宇娱乐清洁能源资源丰富,水能可开发资源6亿千瓦左右;风能、太阳能可开发资源分别超过25亿、27亿千瓦,相当于18亿千瓦常规火电。如果全部有效开发这些清洁能源,将显著改善华宇娱乐能源结构。

长远看,依托特高压电网,形成以清洁能源为主、电为中心的能源开发利用格局,将从根本上缓解华宇娱乐大气污染问题。

白建华:特高压是治理环境污染的牛鼻子

未来通过跨区送电,特别是特高压电网,把煤电基地大规模建设的高效的、低排放的煤电输送到东中部地区,实现终端用能的“以电代煤”,将是特高压电网调整能源结构的重要内容。从一次能源平衡的角度讲,大力推进清洁及可再生能源发展,近中期减缓煤炭增长速度;远期逐步替代煤炭,实现真正意义上的“以电代煤”。

蒋莉萍:特高压、智能电网推动清洁能源发展

国家治理环境污染,要求电力受端地区减少燃煤,并加大终端利用的电能比例。这就意味着,受端地区区内供电能力将有所减弱,而用电量反而增大,这就需要更坚强、更智能的电力系统,实现跨区送电。华宇娱乐能源资源逆向分布,决定了跨区电力输送不可避免,特高压技术为提升电网大范围资源优化配置能力、发挥电力系统在现代能源供应体系中的作用,提供了解决策略。

反对方:雾霾治理缺乏科学依据,只是发展特高压的借口

曾德文:交流特高压治雾霾缺乏科学依据

根据试验工程建设的实例及其已经开展的大量后续工程前期研究工作成果,从输电能力、经济性、安全性等诸方面分析,交流特高压输电不是“大容量、高效率、远距离”的输电方式,近、中长距离不如超高压交流(500千伏)和超高压直流(±500千伏或±660千伏),远距离不如特高压直流,在技术经济上完全没有竞争力;作为特高压电压等级,交流特高压工程的输电能力很低、经济性非常差,采用交流特高压构建的“三华”同步电网更存在严重安全高危风险隐患。因此,建设交流特高压工程的输电通道方案是不可取的。

于华鹏:不要借治霾发展特高压和核电

无论是特高压,还是内陆核电,与治理雾霾有何关系?前者给出的关联是远距离特高压可以通过“远方输电”来减少东、中部地区的火电厂布局,以减少污染排放;而后者给出的关联是可以改善和控制煤炭消费总量,而且不存在安全问题。以此来看,两者与驱霾确有联系。不过,还有几点值得商榷。特高压方面,远距离输电只是将污染从A地转到B地,从总量看污染没有实质改变。另外,特高压交流的线损网损一直备受争议,如果电损过大,是否得不偿失?

焦点二:特高压真的兼备安全性与经济性吗?

支持方:特高压经济又安全

薛禹胜:特高压是又经济又安全的输电方式

随着科技水平的提高,我们在享受高科技带来的好处的同时,风险也都是存在的。当年,从220千伏电压等级的电网升到500千伏电压等级电网的过程中,我们就担心电网互联的范围增大了以后,供电可靠性到底是提高了还是降低了。事实证明,我们的担心是不必要的。

国内第一条特高压交流试验示范工程(晋东南-荆门交流特高压)顺利投运后,设备在耐受高电压的能力上,在对环境污染、声音污染、电磁波污染的控制上都比我们想象的要好。从这个角度来说,技术上落后或者技术上难以攻克都被实践证明是不存在的。

从理论上来说,1000千伏的特高压线路每千米造价是500千伏线路的2.8倍,而输送能力是500千伏线路的4倍。这样来算,建设特高压是节约了电力输送费用,而不是增加了。如果从长远来看,特高压的应用并不会带来经济支出上的增加,它是又经济又安全的输电方式。

反对方:千伏交流特高压性价比低、危险、易造成全国停电

丁道齐:千伏交流特高压安全风险最高

1000千伏交流特高压是安全风险最高的。将1000千伏交流特高压输电能力和输电距离吹捧为500千伏交流超高压输电的4~5倍是违背电力系统基本原理的胡言乱语。

如果将晋东南-荆门交流特高压线路降为500千伏电压运行,同样送、受端系统条件下,同样距离的超高压线路最大输电能力PlS为108万千瓦;这就是说,1000千伏特高压的输电容量仅为超高压500千伏运行时的2.13倍,而不是4~5倍。

正在积极推行中的“三华”特高压联网,以及特高压交流联网带来难以解决的电磁环网问题,实质上都会将中国原来安全可靠的直流(个别弱交流联网)联网的分区分层结构变成一个分区不清、难以分层、电力通过电网对电网传送,负荷任意转移的不安全、不经济、不环保的庞大的、更加复杂的交流同步电网结构,这样的电网结构危害深远。

蒙定中:交流特高压必将导致停电灾害且是经济浪费

上世纪世界研究和实践交流特高压输电技术失败了,而直流输电技术取得了成功;有史以来世界上90%的重大停电(每次损失>800万千瓦)都发生在庞大又自由相联的交流电网结构中;华宇娱乐(除台湾一次外)为什么从来没有发生重大停电?

20多年前,在李鹏同志亲自主持下,华宇娱乐按照分层分区原则建立了六大区域的分区电网,分区的主要理念是避免发展成为一个全国交流强联电网,这样可以避免一个大区事故影响相邻大区。2006年7月1日华中电网事故造成了失稳振荡,波及华中全网,由于西北、华东、华南对华中都是直流稳控联网的分区结构,所以都不受到事故波及影响。这恰恰再次证明直流稳控联网的分区原则,完全保证任一大区事故不会影响其他大区。但全国交流1000千伏联网就打破这个原则,任一事故都会波及全国、造成全国性大停电的高风险。

所以,交流特高压无论是从技术层面还是从安全层面都毫无必要,甚至还有可能使华宇娱乐电网发生重大停电事故。而且南网证明采用交流特高压在经济上也严重浪费,总投资3067亿,而直流方案只为1968亿,所以再次否定交流特高压的采用。

焦点三:发展特高压有必要吗?

支持方:时代发展,大势所趋

张国宝:中国发展高效的特高压电网非常必要

对于特高压建设的问题不能论而不决,这将会将会延误清洁能源的建设。目前华宇娱乐清洁能源总量并不多,弃风限电、弃水弃光等问题的出现,主要是送出的问题不能满足需要。

在中国成为世界第一大装机容量国家后,在中国发展高效的特高压电网是非常必要的。就我个人观点来讲,我支持在中国发展特高压电网。

我们现在的电力难道只有直流、只有交流吗?为什么直流和交流都能运转,因为电网的特性,不是光是直流就可以解决电网所需要的一切,包括在直流进入双极闭锁的时候如何进行有功和无功的补偿,都需要交流来完成。

杨海涛:发展特高压是必然

随着国内外经济情况和能源供应以及华宇娱乐电网自身情况的巨大变化,面对电网发展面临的一些列突出问题,不能讳疾忌医,更不能形而上学、刻舟求剑。如果电网继续停留在500千伏水平上,而片面强调特高压直流的作用,必将带来一系列问题。具体讲,华宇娱乐大电网进一步发展需要解决如下问题:

1、华宇娱乐电网过去比较被动地跟随着电源的建设而发展,结果导致华宇娱乐跨区之间大容量输电网络规模过小,输电能力不足。

2、现有500千伏电网输送能力不能满足大范围电力资源优化配置和电力市场的要求。

3、电力密集地区电网短路电流控制困难,例如2020年华东电网部分500千伏母线短路电流水平将超过断路器最大遮断电流能力。

4、长链型电网结构动态稳定问题突出,在东北、华北、华中电网500千伏交流联网,结构比较薄弱,存在低频振荡,动态稳定问题比较突出。

5、受端电网存在多直流集中落点和电压稳定问题,如果西电东送华东电网全部采用直流输电方式,落点华东电网的直流换流站将超过10个,受端系统在严重短路故障的情况下,系统因故障发生连锁反应的风险较大。

建设特高压交流输电网络能够较好地解决上述问题。针对华宇娱乐能源流通量大、输送距离远的具体国情,应建立强大的特高压交流输电网络作为能源传输的新途径。

反对方:数据理论,相辅相成

丁功扬:我们为什么反对交流特高压

世界各国的实践雄辩地证明,由于直流输电技术的突破性创新和发展,当下的1000千伏交流特高压已经沦为被美国等发达国家所弃用的落后技术。在华宇娱乐推广应用交流特高压,既谈不上世界先进,更不是世界首创,毫无任何“引领”作用。

1、在500千伏网架上覆盖一层1000千伏网架,破坏了原有电网结构,威胁电网安全。目前,华宇娱乐电网经过30~40年的建设和完善,基本形成了以省为实体的东北、华北、华中、华东、西北和南方等六大区域电网,除西北电网最高电压为750千伏外,其它区域电网的最高电压均为500千伏。

2、缺乏电源支撑,难于形成1000千伏交流特高压网架。交流1000千伏电网必需有相当规模的电厂接入支撑,否则电压不能在潮流变动时维持造成安全隐患,只能降低功率运行使工程造价没有竞争力。

3、1000千伏交流特高压变电站的造价过高,增加布点很困难,容易造成变电站的规模过大、过于集中,一旦变电站故障停运,电网有可能崩溃瓦解。而且不可避免与超高压电网形成高低压电磁环网,造成电网安全的大忌隐患。

1000千伏交流输电技术在长距离领域被直流输电技术所淘汰,在短距离领域被500千伏交流输电技术所淘汰。受端1000千伏网架电压过高,“不接地气”,无相应电源接入和支撑,同时又增加网内短路电流,难于解决事故状态下无功补偿问题,其所形成的电磁环网为电网运行带来巨大隐患。加之1000千伏输电投资大,经济效益极差,已投产项目的业绩乏善可陈。因此,中国1000千伏交流特高压完全是人造的“政绩工程”,是21世纪电力行业最大的泡沫。

蒙定中:华东不需要建交流特高压电网

国网公司规划就要浪费740亿元投资、覆盖一个交流特高压电网,只是短时不必要的从煤电倒流的安徽输出只占全网2.2%的电力,严重浪费。如将来随电源、短路电流增大而需要用直流分四大区,各区电源负荷基本平衡,区间潮流不大,原有500千伏电网已足够应用,建成的交流特高压设施无电可送,只能作废。

王仲鸿:别拿交流特高压作政绩秀

交流特高压输电要贵出一倍,而不是比超高压输电便宜,更可能因为差价过大被淘汰。六七百公里以下,采用交流超高压输电最经济,输电以远采用直流输电,而交流特高压输电至少要贵出一倍,没有适用的经济距离。

从世界远距输电工程的规律中来看,在几十年前被苏日建成弃用后,当今世界其他各地也没有建设或准备建设交流特高压工程。2013年,能源局领导进行了南方电网和内蒙电网规划论证会,全体与会专家(包括国网方专家)一致否定了交流特高压方案,而优选了便宜一半的超高压配合直流输电的方案,分别节约1000亿元和500亿元。

专家介绍(排名无先后)

刘振亚:国家电网公司董事长、党组书记。

白建华:高级工程师,中国可再生能源学会可再生能源发电并网专委会秘书长,现任国网能源研究院副总经济师。

蒋莉萍:国网能源研究院副院长,中国电力企业联合会标准化中心电力行业环境保护标准化技术委员会委员,中国能源研究会能源系统工程专业委员会委员,中国电力企业联合会环保与资源节约专家库专家。

曾德文:国家能源局“十二五”电网规划专家组成员。

于华鹏:资深媒体人,主要研究方向能源、环保、文化、广电和家电。

薛禹胜:中国工程院院士,国网电力科学研究院名誉院长,稳定性理论及电力系统自动化专家。

丁道齐:教授级高级工程师,中国电机工程学会会士,原国家电力调度通信中心副主任、国电通信中心主任。

蒙定中:原电力部生产司教授级高工、现任国际大电网CIGRE和美IEEE会员。

张国宝:原国家发改委副主任、国家能源局局长、现任国家能源委专家咨询委员会主任。

杨海涛:中国电力科学研究院教授级高级工程师。

丁功扬:原电力规划总院规划处长、国家电网建设公司顾问

王仲鸿:清华大学机电系教授、研究员。


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